CN216951492U - 伺服电机和具有它的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伺服电机和具有它的机器人，所述伺服电机包括机壳、机芯、输出轴、第一轴承和第一密封件，所述机芯设于所述机壳内，所述输出轴与所述机芯连接，所述输出轴相对所述机壳可转动，所述第一轴承安装在所述机壳内，所述第一轴承的内圈套设在所述输出轴上，所述第一密封件设于所述输出轴与所述机壳之间，所述第一密封件位于所述第一轴承前面。本实用新型的伺服电机的防水性能好。

Description

伺服电机和具有它的机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种伺服电机和具有该伺服电机的机器人。

背景技术

伺服电机是足式机器人(也可以称为有腿机器人)常用的驱动装置，用于驱动机器人的腿组件，从而使足式机器人能够运动，为了扩大机器人的使用范围，需要提高机器人的防水性能，相关技术中的机器人的伺服电机的防水性能较差，导致机器人的工作环境受限，实用性较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种防水性能较好的伺服电机。

本实用新型的实施例还提出一种具有上述实施例的伺服电机的机器人。

根据本实用新型实施例的伺服电机包括：机壳；机芯，所述机芯设于所述机壳内；输出轴，所述输出轴与所述机芯连接，所述输出轴相对所述机壳可转动；第一轴承，所述第一轴承安装在所述机壳内，所述第一轴承的内圈套设在所述输出轴上；第一密封件，所述第一密封件设于所述输出轴与所述机壳之间，所述第一密封件位于所述第一轴承前面。

根据本实用新型的实施例的伺服电机，由于输出轴和机壳之间设置有第一密封件，且第一密封件位于第一轴承的前端，从而本实用新型的实施例的伺服电机通过设置第一密封件可以提高输出轴与机壳之间的转动间隙的防水性，进而避免外界的水进入至机壳内部，从而提高了伺服电机的防水性能。

在一些实施例中，所述第一密封件为油封。

在一些实施例中，所述机芯包括定子、转子和行星减速机构，所述定子与所述转子同轴设置，所述行星减速机构包括太阳轮、内齿圈、行星架和与所述太阳轮和所述内齿圈啮合的多个行星轮，所述太阳轮与所述转子同轴相连，多个所述行星轮的行星轴与所述行星架和所述输出轴相连。

在一些实施例中，所述第一轴承和所述第一密封件之间设有第一止挡片，所述第一止挡片与所述机壳相连，所述第一轴承的一端与所述第一止挡片抵接，所述第一轴承的另一端与所述内齿圈的一端抵接。

在一些实施例中，所述第一轴承和所述第一密封件之间设有第二止挡片，所述第二止挡片与所述输出轴的周壁相连，所述第一轴承的一端与所述第二止挡片抵接。

在一些实施例中，所述第一止挡片和所述第二止挡片之间形成有过油间隙。

在一些实施例中，还包括压板，所述内齿圈的另一端与所述压板抵接，且所述压板与所述机壳相连。

在一些实施例中，所述第一止挡片与所述机壳一体成型，所述压板与所述机壳可拆卸地连接。

在一些实施例中，所述机壳包括前盖、后盖和机壳本体，所述前盖和所述后盖沿所述机壳本体的长度方向分别设于所述机壳本体的两端，所述前盖和所述后盖中的至少一者与所述机壳本体之间设置有第二密封件。

在一些实施例中，所述第二密封件为O型橡胶圈。

在一些实施例中，所述行星减速机构还包括第二轴承，所述输出轴上设有轴承安装槽，所述转子上设有凸缘，所述第二轴承套设于所述转子上，所述第二轴承的一端与所述凸缘抵接，所述第二轴承的另一端与所述轴承安装槽的内壁抵接。

在一些实施例中，所述输出轴的一端设有多个配合槽，多个所述配合槽与多个所述行星轴一一对应，所述行星轴的部分配合在所述配合槽内。

根据本实用新型另一实施例的机器人，包括：躯身组件、腿组件和伺服电机，所述伺服电机为上述实施例中任一项所述的伺服电机，所述腿组件与所述躯身组件可转动地相连，所述伺服电机与所述腿组件相连且用于驱动所述腿组件摆动。

根据本实用新型的实施例的机器人可以通过伺服电机控制腿组件的转动，且本实用新型的实施例的机器人的防水性能较好。

在一些实施例中，所述腿组件包括第一腿、第二腿、输出法兰和传动部件，所述伺服电机设于所述第一腿的第一端，所述伺服电机的输出轴与所述输出法兰相连以驱动所述输出法兰转动，所述第一腿与所述第二腿可枢转地相连，所述传动部件与所述输出法兰和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动。

在一些实施例中，所述传动部件包括连杆，所述连杆的第一端与所述输出法兰通过第一枢轴可枢转地相连，所述连杆的第二端与所述第二腿的第一端通过第二枢轴可枢转地相连，所述第一腿的第二端与所述第二腿的第一端通过第三枢轴可枢转地相连。

在一些实施例中，所述传动部件包括第一带轮、第二带轮和绕设在所述第一带轮和第二带轮上的传输带，所述第一带轮安装在所述输出法兰上，所述第二带轮可转动地安装在所述第一腿的第二端，所述第二腿的第一端与所述第二带轮相连。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的机器人的示意图。

图2是根据本实用新型一种实施例的伺服电机的示意图。

图3是根据本实用新型一种实施例的伺服电机的剖视图。

图4是图3中A的放大图。

图5是根据本实用新型另一种实施例的伺服电机的剖视图。

图6是根据本实用新型一种实施例的腿组件的示意图。

图7是根据本实用新型另一种实施例的腿组件的示意图。

附图标记：

100、腿组件；200、躯身组件；

10、伺服电机；20、第一腿；30、第二腿；40、输出法兰；50、传动部件；501、连杆；502、第一枢轴；503、第二枢轴；504、第三枢轴；505、第一带轮；506、第二带轮；507、传输带；

1、机壳；11、前盖；111、第一止挡片；12、机壳本体；13、后盖；

2、机芯；21、定子；22、转子；221、凸缘；23、行星减速机构；231、太阳轮；232、内齿圈；233、行星架；234、行星轮；235、行星轴；236、第二轴承；

3、输出轴；31、第二止挡片；32、轴承安装槽；33、配合槽；

4、第一轴承；

5、第一密封件；

6、过油间隙；

7、压板；

8、第二密封件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图1-7描述根据本实用新型实施例的伺服电机和具有该伺服电机的机器人。

如图2至图5所示，根据本实用新型实施例的伺服电机10包括机壳1、机芯2、输出轴3、第一轴承4和第一密封件5。机芯2设于机壳1内，输出轴3与机芯2相连，输出轴3相对机壳1可转动。第一轴承4安装在机壳1内，第一轴承4的内圈套设在输出轴3上。第一密封件5设于输出轴3与机壳1之间，第一密封件5位于第一轴承4前面，换言之，第一密封件5位于第一轴承4背离机芯2的一侧。

根据本实用新型的实施例的伺服电机10，由于输出轴3和机壳1之间设置有第一密封件5，且第一密封件5位于第一轴承4的前端，从而本实用新型的实施例的伺服电机10通过设置第一密封件5可以提高输出轴3与机壳1之间的转动间隙的防水性，进而避免外界的水进入至机壳1内部，从而提高了伺服电机10的防水性能。

优选地，如图2至图5所示，第一密封件5为油封。具体地，油封的内周壁与输出轴3的外周壁抵接，油封的外周壁与机壳1的内周壁抵接，从而可以进一步地提高伺服电机10的密封防水性能。

在一些实施例中，如图3和图5所示，机芯2包括定子21、转子22和行星减速机构23，定子21与转子22同轴设置。行星减速机构23包括太阳轮231、内齿圈232、行星架233和与太阳轮231和内齿圈232啮合的多个行星轮234。具体地，在图3中所示实施例中，行星轮234为三个。行星轮234与太阳轮231和内齿圈232啮合，太阳轮231与转子22同轴相连，例如二者套设在一起。多个行星轮234的行星轴235与行星架233和输出轴3相连。可以理解的是，伺服电机10工作时，转子22带动太阳轮231转动，太阳轮231带动行星轮234和行星轴235转动，行星轴235带动行星架233和输出轴3转动。

进一步地，如图3和图4所示，第一轴承4和第一密封件5之间设有第一止挡片111，第一止挡片111与机壳1相连，第一轴承4的一端(如图3中第一轴承4的前端)与第一止挡片111抵接，第一轴承4的另一端(如图3中第一轴承4的后端)与内齿圈232的一端抵接，内齿圈232的外壁与机壳1的内壁过盈配合。从而本实用新型实施例的伺服电机10可以通过第一止挡片111和内齿圈232对第一轴承4进行轴向限位，以避免伺服电机10工作时第一轴承4轴向窜动的问题，从而提高了伺服电机10工作时的稳定性。

进一步地，如图3和图4所示，第一轴承4和第一密封件5之间设有第二止挡片31，第二止挡片31与输出轴3的周壁相连，第一轴承4的一端与第二止挡片31抵接，从而本实用新型实施例的伺服电机10可以通过第二止挡片31的作用，进一步地限制第一轴承4的轴向窜动的问题。并且由于第一止挡片111和第二止挡片31分别与机壳1和输出轴3相连，从而可以使得第一密封件5的后端能够与第一止挡片111和第二止挡片31抵接，进而便于第一密封件5的组装。

例如，如图4所示，第一密封件5为油封时，第一止挡片111和第二止挡片31之间形成有过油间隙6，以供润滑油在油封和第一轴承4之间流动，从而可以提高第一轴承4的使用寿命。

在一些实施例中，如图3和图4所示，伺服电机10内还设置有压板7，内齿圈232的另一端(如图3中内齿圈232的后端)与压板7抵接，且压板7与机壳1相连。由于压板7设于内齿圈232的后端，从而可以对内齿圈232进行轴向定位，以避免伺服电机10工作时内齿圈232轴向窜动的问题，从而提高了伺服电机10工作时的稳定性。

可选地，如图3和图4所示，第一止挡片111与机壳1一体成型，压板7与机壳1可拆卸地连接，本实用新型的实施例的伺服电机10在进行装配时，可以先将第一轴承4从机壳1的后端装入并与第一止挡片111抵接，然后再将内齿圈232从机壳1的后端装入并与第一轴承4抵接，最后再将压板7抵接在内齿圈232的后端，并使压板7与机壳1通过沉头螺钉连接，以对第一轴承4和内齿圈232进行固定，从而方便了伺服电机10的装配工作。

在一些实施例中，如图3和图5所示，机壳1包括前盖11、后盖13和机壳本体12，前盖11和后盖13沿机壳本体12的长度方向(如图3中的前后方向)分别设于机壳本体12的两端。具体地，前盖11设于机壳本体12的前端，后盖13设于机壳本体12的后端，前盖11和后盖13与机壳本体12之间均设置有第二密封件8。例如，第二密封件8为O型橡胶圈，从而可以进一步地提高伺服电机10的密封防水性能。

可选地，如图3和图5所示，前盖11和后盖13与机壳本体12通过螺钉连接，且前盖11、后盖13和机壳本体12的连接位置均填充有密封胶，以提高机壳1的防水性能。

在一些实施例中，如图3和图5所示，行星减速机构23还包括第二轴承236，输出轴3上设有轴承安装槽32，转子22上设有凸缘221，第二轴承236套设于转子22上，第二轴承236的一端(如图3中第二轴承236的下端)与凸缘221抵接，第二轴承236的另一端(如图3中第二轴承236的上端)与轴承安装槽32的内壁抵接。

可以理解的是，如图3和图5所示，由于第二轴承236的内圈与凸缘221抵接，从而可以对第二轴承236进行轴向定位，由于第二轴承236的外圈与轴承安装槽32的内壁抵接，进而可以对第二轴承236进行径向定位，从而提高第二轴承236的定位精度。另外，由于轴承安装槽32并不会贯穿输出轴3，从而可以在一定程度上减少外界的灰尘或污水进入至伺服电机10内部的可能性，进而提高了伺服电机10的防水性能。

在一些实施例中，如图5所示，输出轴3的一端(如图5中输出轴3的后端)设有多个配合槽33，多个配合槽33与多个行星轴235一一对应，行星轴235的一端(如图5中行星轴235的前端)配合在配合槽33内。

例如，如图5所示，行星轴235为三个，配合槽33为三个，三个行星轴235沿太阳轮231的周向间隔排布，三个行星轴235的前端分别安装在三个配合槽33内，可以理解的是，由于配合槽33并不会贯穿输出轴3，从而可以在一定程度上减少外界的灰尘或污水进入至伺服电机10内部的可能性，进而提高了伺服电机10的防水性能。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的机器人。

如图1、图6和图7所示，根据本实用新型实施例的机器人包括躯身组件200和多个腿组件100。在图1所示的实施例中，腿组件100为四个，因此，该机器人可以称为四足机器人或四腿机器人。可以理解的是，本实用新型并不限于此，例如机器人也可以包括两个腿组件100，相应地该机器人可以称为双足机器人或双腿机器人。

如图1、图6和图7所示，根据本实用新型实施例的机器人包括：腿组件00、躯身组件200和伺服电机10，伺服电机10为本实用新型实施例的伺服电机10，伺服电机10与腿组件100相连且用于驱动腿组件100摆动。

具体地，腿组件100包括第一腿20、第二腿30、输出法兰40和传动部件50。伺服电机10为本实用新型实施例的伺服电机10，伺服电机10设于第一腿20的第一端(如图6中第一腿20的上端)，伺服电机10的输出轴3与输出法兰40相连以驱动输出法兰40转动，第一腿20与第二腿30可枢转地相连，传动部件50与输出法兰40和第二腿30相连以驱动第二腿30相对于第一腿20转动。可以理解的是，伺服电机10可以驱动第二腿30相对于第一腿20转动，腿组件100的第一腿20可以由另外的伺服电机10驱动相对于躯身组件200转动，从而实现机器人的行走等动作。根据本实用新型实施例的机器人的防水密封性能较好，适用性强。

在一些实施例中，如图6所示，传动部件50包括连杆501，连杆501的第一端(如图6中连杆501的上端)与输出法兰40通过第一枢轴502可枢转地相连，连杆501的第二端(如图6中连杆501的下端)与第二腿30的第一端通过第二枢轴503可枢转地相连，第一腿20的第二端与第二腿30的第一端通过第三枢轴504可枢转地相连。

可以理解的是，如图6所示，伺服电机10启动后通过其输出轴3驱动输出法兰40绕输出轴3的中心轴线转动。由于第一枢轴502相对于输出轴3的中心轴线偏心设置，因此第一枢轴502绕输出轴3的中心轴线公转，进而带动连杆501的第一端绕输出轴3的中心轴线公转，由此驱动连杆501运动。由于连杆501的第二端通过第二枢轴503与第二腿30的第一端可枢转地相连，同时第二腿30的第一端通过第三枢轴504可枢转地相连，因此，连杆501驱动第二腿30绕第三枢轴504相对于第一腿20转动，从而实现机器人的行走等动作。

在另一些实施例中，如图7所示，传动部件50包括第一带轮505、第二带轮506和绕设在第一带轮505和第二带轮506上的传输带507，第一带轮505安装在输出法兰40上，第二带轮506可转动地安装在第一腿20的第二端(如图7中第一腿20的下端)，第二腿30的第一端(如图7中第二腿30的上端)与第二带轮506相连。伺服电机10可以通过输出法兰40带动第一带轮505转动，第一带轮505通过传输带507带动第二带轮506转动，第二带轮506可以带动第二腿30转动，从而实现机器人的行走等动作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种伺服电机，其特征在于，包括：

机壳；

机芯，所述机芯设于所述机壳内；

输出轴，所述输出轴与所述机芯连接，所述输出轴相对所述机壳可转动；

第一轴承，所述第一轴承安装在所述机壳内，所述第一轴承的内圈套设在所述输出轴上；

第一密封件，所述第一密封件设于所述输出轴与所述机壳之间，所述第一密封件位于所述第一轴承前面；

所述第一轴承与所述第一密封件之间设有第一止挡片和第二止挡片，所述第一止挡片和所述第二止挡片之间形成有过油间隙。

2.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于，所述第一密封件为油封。

3.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于，所述机芯包括定子、转子和行星减速机构，所述定子与所述转子同轴设置，所述行星减速机构包括太阳轮、内齿圈、行星架和与所述太阳轮和所述内齿圈啮合的多个行星轮，所述太阳轮与所述转子同轴相连，多个所述行星轮的行星轴与所述行星架和所述输出轴相连。

4.根据权利要求3所述的伺服电机，其特征在于，所述第一止挡片与所述机壳相连，所述第一轴承的一端与所述第一止挡片抵接，所述第一轴承的另一端与所述内齿圈的一端抵接。

5.根据权利要求4所述的伺服电机，其特征在于，所述第二止挡片与所述输出轴的周壁相连，所述第一轴承的一端与所述第二止挡片抵接。

6.根据权利要求4所述的伺服电机，其特征在于，还包括压板，所述内齿圈的另一端与所述压板抵接，且所述压板与所述机壳相连。

7.根据权利要求6所述的伺服电机，其特征在于，所述第一止挡片与所述机壳一体成型，所述压板与所述机壳可拆卸地连接。

8.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于，所述机壳包括前盖、后盖和机壳本体，所述前盖和所述后盖沿所述机壳本体的长度方向分别设于所述机壳本体的两端，所述前盖和所述后盖中的至少一者与所述机壳本体之间设置有第二密封件。

9.根据权利要求8所述的伺服电机，其特征在于，所述第二密封件为O型橡胶圈。

10.根据权利要求3所述的伺服电机，其特征在于，所述行星减速机构还包括第二轴承，所述输出轴上设有轴承安装槽，所述转子上设有凸缘，所述第二轴承套设于所述转子上，所述第二轴承的一端与所述凸缘抵接，所述第二轴承的另一端与所述轴承安装槽的内壁抵接。

11.根据权利要求3所述的伺服电机，其特征在于，所述输出轴的一端设有多个配合槽，多个所述配合槽与多个所述行星轴一一对应，所述行星轴的部分配合在所述配合槽内。

12.一种机器人，其特征在于，包括：躯身组件、腿组件和伺服电机，所述伺服电机为根据权利要求1-11中任一项所述的伺服电机，所述腿组件与所述躯身组件可转动地相连，所述伺服电机与所述腿组件相连且用于驱动所述腿组件摆动。

13.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，所述腿组件包括第一腿、第二腿、输出法兰和传动部件，所述伺服电机设于所述第一腿的第一端，所述伺服电机的输出轴与所述输出法兰相连以驱动所述输出法兰转动，所述第一腿与所述第二腿可枢转地相连，所述传动部件与所述输出法兰和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动。

14.根据权利要求13所述的机器人，其特征在于，所述传动部件包括连杆，所述连杆的第一端与所述输出法兰通过第一枢轴可枢转地相连，所述连杆的第二端与所述第二腿的第一端通过第二枢轴可枢转地相连，所述第一腿的第二端与所述第二腿的第一端通过第三枢轴可枢转地相连。

15.根据权利要求13所述的机器人，其特征在于，所述传动部件包括第一带轮、第二带轮和绕设在所述第一带轮和第二带轮上的传输带，所述第一带轮安装在所述输出法兰上，所述第二带轮可转动地安装在所述第一腿的第二端，所述第二腿的第一端与所述第二带轮相连。

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